Режимы нагрева аппаратов

Различают установившийся режим нагрева и нагрев аппаратов в переходных режимах.

Процесс нагрева считается установившимся, если с течением времени температура частей аппарата не изменяется. Температура считается установившейся, если за 1 ч нагрева она возрастет не более чем на 1°С. В установившемся режиме все выделяющееся тепло отдается в окружающее пространство.

Переходный процесс при нагреве и охлаждении электрического аппарата представляет собой зависимость изменения превышения температуры аппарата над температурой окружающей среды во времени.

Тепло, выделяющееся в аппарате, частично отдается в окружающее пространство, частично идет на повышение его температуры.

Количество тепла, отдаваемого в окружающее пространство, определяется с помощью уравнения теплового баланса:

, (1.8)

где - мощность тепловых потерь в теле, Вт;

С=с× М - теплоемкость тела, Вт× с,

- удельная теплоемкость единицы массы, Вт*с/(кг*⁰С);

- масса тела, кг;

- изменение температуры тела;

- коэффициент теплообмена (является сложной функцией температуры и других физических параметров);

- площадь охлаждения, м².

- превышение температуры аппарата над температурой окружающей среды .

Если P=const, то решение уравнения (1.8) имеет вид

= (1.9)

где - превышение температуры в начале процесса (t=0);

- установившееся превышение температуры, ;

Т – постоянная времени нагрева, T = .

Зависимости показаны на рис. 1.2, где кривые 1 и 2 соответствуют нагреву при =0 (кривая 2) и при , отличном от нуля, (кривая 1).

Зависимость при отключении аппарата (кривая 3) изменяется в соответствии с выражением

, (1.10)

Рис. 1.2. Переходный процесс нагрева и охлаждения